Le satellite Aeolus de l'Agence spatiale européenneAgence spatiale européenne (ESA) a récemment achevé sa mission de manière spectaculaire en effectuant une rentrée atmosphérique contrôlée au-dessus de l'AntarctiqueAntarctique. Cette rentrée assistée est significative non seulement en raison de sa réussite, mais aussi parce qu'elle met en lumière la stratégie proactive de l'ESA visant à gérer l'activité en orbite de manière responsable.

Il convient de noter qu'à l'époque de la conception d'Aeolus, les satellites en orbite basse étaient soumis à la règle des 25 ans, les obligeant à revenir dans l'atmosphèreatmosphère après un quart de siècle. Cependant, plutôt que de suivre cette règle, l'ESA a choisi de faire revenir Aeolus plus tôt, contribuant ainsi à la réduction des débris orbitaux et à la minimisation des risques de collisions spatiales.

Première rentrée atmosphérique assistée d’un satellite européen

Le 28 juillet, Aeolus a allumé son moteur une dernière fois pour accélérer sa descente et effectuer sa rentrée dans l'atmosphère au-dessus de l'Antarctique, après avoir été en orbite autour de la Terre pendant quatre ans, onze mois et six jours. Après des mois de préparation, l'équipe de contrôle de vol a accompli son travail, désactivant le satellite et le transférant au Bureau des débris spatiaux de l'ESA pour suivre sa descente finale.

La transition d'Aeolus en tant que débris a été marquée par l'exécution de ce dernier allumage moteur, moment où la communication et le contrôle avec le satellite ont été interrompus. Bien qu'il ait été considéré comme un débris spatial au cours des heures suivantes, le risque de collision était extrêmement faible, car sa trajectoire n'entrait pas en conflit avec d'autres satellites actifs ou inactifs. En raccourcissant la période pendant laquelle Aeolus était hors de contrôle en orbite, sa rentrée assistée a réduit ce risque de manière significative, minimisant ainsi les risques de collision.

Le tweet illustrant cet article présente une animation basée sur les huit dernières images acquises par le radar Tira de 34 mètres de l'Institut Fraunhofer, en Allemagne. Ces images montrent le satellite secoué alors qu'il arrive au contact de couches de l'atmosphère de plus en plus dense et avant qu'il commence à se disloquer. Pour les contrôleurs au sol, ces images ont validé le succès du dernier allumage moteur d'Aeolus et la conformité de sa trajectoire de rentrée aux modèles prévus. C'était une observation précieuse avant que le satellite ne se désintègre et se consume lors de sa traversée de l'atmosphère terrestre au-dessus de l'Antarctique et de régions inhabitées.

L'ESA prévoit une première tentative de rentrée atmosphérique assistée pour son satellite Aeolus

Article de Remy Decourt publié le 18/07/2023

L'Agence spatiale européenne (ESA), très engagée dans la gestion des débris spatiaux, cherche à établir une nouvelle norme pour la rentrée sécurisée des satellites afin de réduire les risques de collisions en orbite. Pour cela, l'ESA a décidé d'accélérer la rentrée atmosphérique de son satellite Aeolus, arrivé en fin de mission. Plutôt que d'attendre une retombée naturelle qui aurait eu lieu dans plusieurs mois, l'agence contrôlera et pilotera sa rentrée destructrice prévue pour fin juillet, début août.

Avec l'augmentation du trafic spatial et du nombre de satellites en orbite, il est crucial de revoir notre façon dont nous utilisons l'espace pour en garantir une utilisation durable. La gestion des débris spatiaux revêt des enjeux opérationnels mais aussi géopolitiques et économiques. Cette gestion nécessaire est un domaine où l'Agence spatiale européenne (ESA) excelle et montre l'exemple. Lors du Salon du Bourget 2023, elle a révélé l'initiative de la « charte zéro débris » pour assurer la durabilité des activités spatiales qui passera par toute une série de mesures technologiques, opérationnelles et réglementaires. Mais là n'est pas l'objet de notre article.

La voie à suivre pour mieux réguler l'activité en orbite

Toujours dans un souci de montrer l'exemple, après avoir mis fin à la mission Aeolus d’étude des vents sur l'ensemble du globe terrestre, l'ESA se prépare à la rentrée contrôlée du satellite. Si aujourd'hui les satellites sont conçus selon des règlements qui les obligent soit à brûler entièrement, soit à subir une rentrée contrôlée à la fin de leur vie en orbite, Aeolus a été conçu et développé à une époque où la règle dite des 25 ans enjoignait les satellites en orbite basse à revenir dans l'atmosphère après un quart de siècle. Plutôt que de se conformer à cette règle des 25 ans, l'ESA a décidé de faire revenir Aeolus le plus rapidement possible après la fin de sa mission participant ainsi à la réduction des débris orbitaux et donc des risques de collisions dans l'espace.

Cette première tentative de rentrée assistée crée donc un nouveau précédent pour les missions qui ne relèvent pas de ces réglementations lorsqu'elles ont été conçues, mais qui pourraient être forcées d'y adhérer rétroactivement. Cette initiative est évidemment a saluer d'autant plus que cela se fait au détriment de la durée de vie d'Aeolus, qui aurait pu fonctionner encore plusieurs mois, car cette rentrée contrôlée nécessitera du carburant pour piloter le satellite. En effet, plusieurs manœuvres consommatrices de carburant seront nécessaires pour contrôler la rentrée d'Aeolus.

Construit par Airbus pour le compte de l'ESA, Aeolus est un satellite inédit et très innovant conçu pour mesurer les vents sur l’ensemble du Globe pour faciliter l’amélioration des prévisions météorologiques et une compréhension avancée de l’atmosphère. © ESA, ATG medialab

L'activité solaire décidera de la date de rentrée d'Aeolus

D'une altitude opérationnelle de 380 kilomètres, Aeolus se situe aujourd'hui à environ 280 kilomètres de la Terre. Le satellite dérive donc vers le bas au rythme d'environ un kilomètre par jour en s'accélérant. Une semaine avant la rentrée du satellite, plusieurs manœuvres seront réalisées pour amener le satellite à 150 kilomètres d'altitude, puis une dernière sera réalisée pour diriger Aeolus vers une zone la plus éloignée possible de zones habitées.

Mais si les prédictions de rentrée deviennent plus précises au fur et à mesure que les jours passent, il est encore difficile de dire exactement quand Aeolus rentrera dans l'atmosphère terrestre. En effet, l'activité solaire, notamment les éruptions et les éjections de massemasse coronale, influe sur la densité de l'atmosphère et donc pourrait accélérer la désorbitation d'Aeolus. Concrètement, une activité solaire calme ralentirait sa descente, tandis qu'une activité plus intense pourrait accélérer le processus. Bien qu'il soit difficile de prédire avec précision l'activité solaire, l'ESA est convaincue que la rentrée du satellite devrait avoir lieu fin juillet, début août.